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技术 · 生物化学与工业生物技术 / 聚合物与材料

可生物降解聚氨酯泡沫

以蓖麻油及大豆油生物多元醇为基础、内嵌生物降解酶的软质及硬质聚氨酯泡沫，在床垫、汽车座椅及家具坐垫中取代石化多元醇及HFC发泡剂。

风险: 中 包装与塑料 US · EU · CN 核实于 2026-07-05 · 4 来源 (0 独立来源)

1 · 带来什么

可生物降解聚氨酯泡沫以来自蓖麻油、大豆油或木质素的可再生生物多元醇取代石化多元醇，并越来越多地将触发生物降解的酶直接嵌入聚合物基质，使泡沫在使用寿命结束后能在工业堆肥中分解，而非在垃圾填埋场中存留数百年。Magna International面向汽车座椅的EcoSphere生物基泡沫采用经加工的植物基多元醇，可再生成分含量达20%，将生物基与再生原料结合在一款专为大规模生产设计、且不牺牲舒适性或耐久性的配方中。The Vita Group的Orbis泡沫系列是欧洲首个围绕消费后回收泡沫及床垫成分构建的软质聚氨酯泡沫产品线，面向床垫、寝具及家具应用，提升了循环性并降低了二氧化碳排放。意大利的Expan为家具及个人福祉应用生产发泡材料解决方案，包括高性能粘弹性材料。在盒装床垫消费领域，Leesa Sleep内部开发的植物基泡沫GreenFlex目前已用于该公司大多数床垫产品线。在科学方面，一项发表于2025年末/2026年初的Green Chemistry研究表明，在标准熔融加工（最高200摄氏度）过程中将热稳定角质酶直接嵌入热塑性聚氨酯，相较外加酶，在活性污泥条件下可显著加速生物降解——直接验证了本目录条目所依赖的酶嵌入方法，而全球聚氨酯市场规模2024年估计接近730亿美元，预计到2033年将达到约1020亿美元，其中仅欧洲每年产生的聚氨酯泡沫废弃物估计就达210万至360万吨。

可生物降解聚氨酯泡沫的关键方向：

  1. 来自植物油的生物多元醇合成： 通过环氧开环或氢甲酰化从蓖麻油、大豆油或其他植物油生产多元醇，达到泡沫级聚氨酯所需的2.8以上羟基官能度。
  2. 酶触发生物降解： 在聚合反应阶段将热稳定酯酶、脂肪酶或角质酶固定于泡沫基质内，使酶仅在泡沫进入温暖潮湿的堆肥环境时被激活。
  3. 无氟发泡剂： 用水及水与异氰酸酯反应本身产生的二氧化碳取代含氟发泡剂，消除高全球变暖潜势的发泡气体。
  4. 生物基硬质隔热泡沫： 将生物多元醇替代应用于建筑隔热及夹芯板的硬质泡沫配方中，支持能效激励项目。

行业价值链#

[蓖麻油环氧化与羟基化] ──> [生物多元醇与漆酶/脂肪酶混合] ──> [异氰酸酯与水发泡]
                                                                                                                    │
                                                                                                       （成型、固化与切块）
                                                                                                                    │
     [向床垫/家具/汽车OEM的B2B销售] <──── [ISO 17556土壤生物降解审核] <────────────────────┘

价值链层级#

层级描述关键输入/输出
生物多元醇合成通过开环或酯交换将蓖麻油、大豆油或其他植物油转化为含羟基官能团的多元醇。输入： 植物油、甘油、辛酸亚锡催化剂。
输出： 羟基官能度大于2.8的低聚生物多元醇。
酶配制将生物多元醇与水（发泡剂）、催化剂及固定化生物降解酶混合。输入： 生物多元醇、水、有机硅泡沫稳定剂、热稳定酶粉末。
输出： 载酶多元醇组分（A组分）。
发泡反应在连续发泡机中将多元醇组分与异氰酸酯在高压下混合。输入： A组分多元醇混合物、MDI异氰酸酯、高压混合头。
输出： 传送带上正在膨胀的泡沫块。
成型、固化与切割让泡沫块固化24小时后切割成标准B2B块规格。输入： 连续泡沫块、冷却隧道、圆盘锯。
输出： 可供包装的切割泡沫块。
生物降解审核依据ISO 17556土壤掩埋生物降解标准测试成品泡沫。输入： 泡沫样品、土壤呼吸计、二氧化碳释放测量。
输出： 经认证的生物降解速率及时间表。
B2B销售向床垫、家具及汽车OEM出售经认证的可生物降解泡沫块。输入： 经认证的泡沫块、B2B物流。
输出： 交付给加工商及OEM的成品泡沫。

该行业的跨领域技术：

  • 蓖麻油多元醇合成： 用二醇对环氧化甘油三酯进行开环，或对油中的双键进行催化氢甲酰化后加氢至羟基，生产羟基官能度大于2.8的生物多元醇。
  • 嵌入式角质酶生物降解： 热稳定角质酶（如HiC）在最高200摄氏度的标准熔融加工过程中直接嵌入聚合物，在干燥泡沫中保持休眠状态，但一旦材料进入温暖潮湿的堆肥或活性污泥环境，即激活酯键水解。
  • 二氧化碳/水发泡剂： 水与异氰酸酯之间的反应原位产生二氧化碳使聚合物膨胀发泡，消除了对具有高全球变暖潜势的含氟（HFC）发泡剂的需求。

2 · 替代什么 4 · 按行业匹配

D1E2以生物基和土壤可降解塑料替代化石大宗塑料（PET、LDPE、PS）及其微塑料
替代: 软包装和硬包装中的化石聚乙烯/聚丙烯/PS/PET；有意添加的微塑料（2023年起欧盟限制）；氧化降解薄膜（2021年欧盟禁用）
PACK
D1E–生物基增塑剂——环氧大豆油/亚麻油（ESBO）、柠檬酸酯（ATBC）、异山梨醇二酯、蓖麻油衍生物——替代 PVC 中的邻苯二甲酸酯（DEHP、DBP、BBP、DIBP）
替代: 软质 PVC（地板、电缆、薄膜、玩具、医用导管、食品接触密封垫）中的低分子量邻苯二甲酸酯增塑剂
CHEM
D1E–不含 PFAS 的防油防水食品包装——高密度模塑纤维、格拉辛纸/高密度纸，以及生物基阻隔涂层（壳聚糖、海藻酸盐、淀粉、蛋白、植物蜡、PHA 分散体）
替代: 用于模塑纤维碗、快餐包装纸、微波爆米花袋、烘焙纸、宠物食品袋的全氟和多氟烷基物质（PFAS）
PACK
D1E–土壤可生物降解地膜（按 EN 17033 认证：淀粉/PLA/PBAT/PHA 共混物）和纸质/有机覆盖物，替代会碎裂成土壤微塑料的常规聚乙烯（PE）地膜
替代: 不可降解的低密度聚乙烯地膜（以及2021年起欧盟禁用的所谓“氧化降解”薄膜）
PACK

3 · 如何实施 6 步

  1. 1
    蓖麻油多元醇合成（EHCO）合成与转化
    蓖麻油在辛酸亚锡催化剂存在下于200摄氏度与甘油进行酯交换，生产羟基含量约占质量4.5%、粘度约900厘泊的低聚生物多元醇。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Rossari Biotech (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 工业规模
    “A liver protectant comprising a combination of Liver extracts, Choline chloride, Inositol, Vitamin B12, Protein Hydrolysate, Biotin, Selenium, Vitamin E and Methylsulfonylmethane.”
    Beijing Shougang LanzaTech 中国
    20 tons per day 工业规模
    “Platform scope: Integrates upstream gasification, gas fermentation, and downstream processing to produce ethanol and value-added products.”
    Toyobo 日本
    “Core technologies include polymerization, modification, processing, and biotechnology.”
    PTT Global Chemical (GC) 泰国
    400,000 tons/year 工业规模
    “PTT Global Chemical Public Company Limited (GC) is PTT Group’s chemical flagship, producing petrochemicals and chemicals (including crude oil/condensate refining) and expanding …”
  2. 2
    A组分与脂肪酶及水的配制配方与复配
    生物多元醇在混合反应器中与作为发泡剂的水、有机硅泡沫稳定剂、胺类催化剂及固定化热稳定脂肪酶粉末（如南极假丝酵母脂肪酶B）配制。
    谁能完成这一步 自动匹配
    India Glycols (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 7,500 MT/ 工业规模
    “Recent expansions and new facilities across процесses: MEG production growth (up to 200,000 MTPA), EO purification, ethoxylate, sulphation, formulation plants, and …”
    Rossari Biotech (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 工业规模
    “The company also announced a new greenfield blending facility in Thailand to boost Southeast Asia operations and smarter capacity utilization across its HPPC, TSC, and AHN …”
    Thai Wah 泰国
    10,000 tons
    “Premix Factory in Jiaxing, China, to develop and produce premixes for bakery, dim sum, coatings, and texturizers, with 10,000 tons annual capacity, signaling a shift toward …”
  3. 3
    A组分与异氰酸酯的高压混合配方与复配
    A组分多元醇混合物与B组分异氰酸酯（通常为MDI）以分离流股在高压下送入高压混合头，混合物随后倾倒在移动的倾斜传送带上。
    谁能完成这一步 自动匹配
    India Glycols (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 7,500 MT/ 工业规模
    “Recent expansions and new facilities across процесses: MEG production growth (up to 200,000 MTPA), EO purification, ethoxylate, sulphation, formulation plants, and …”
    Rossari Biotech (NSE) 印度
    ✓ ISO 9001 工业规模
    “The company also announced a new greenfield blending facility in Thailand to boost Southeast Asia operations and smarter capacity utilization across its HPPC, TSC, and AHN …”
    Thai Wah 泰国
    10,000 tons
    “Premix Factory in Jiaxing, China, to develop and produce premixes for bakery, dim sum, coatings, and texturizers, with 10,000 tons annual capacity, signaling a shift toward …”
  4. 4
    泡沫膨胀（反应生成二氧化碳）
    异氰酸酯与水之间的剧烈反应释放二氧化碳气体，使聚合物膨胀为在传送带上高度可达一米以上的连续膨胀泡沫块。
  5. 5
    固化与切块
    泡沫块在冷却隧道中经过约24小时以完成交联反应，随后用圆盘锯切割成标准B2B块规格，并进行真空包装以防止使用前过早吸湿。
  6. 6
    ISO 17556生物降解审核与B2B销售检测与分析
    成品泡沫样品在密闭土壤呼吸计中测试，依据ISO 17556标准测量二氧化碳释放量以认证生物降解速率及时间表，随后经认证的泡沫块出售给床垫、家具及汽车加工商。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Suzano (B3: SUZB3) 巴西
    ✓ ISO 9001
    “ISO 17025”
    Jiaao Enprotech 嘉澳环保 (SH 603822, ST) 中国
    工业规模
    “The main specialization is assay and analytical laboratory.”

4 · 谁来交付

匹配的供应商 (自动匹配)

Zhejiang Huafon Biomaterials中国生产商运营中
TotalEnergies Corbion泰国生产商运营中
Toray日本生产商运营中
Thai Wah泰国生产商运营中
Ecovative美国生产商运营中

服务与供货目录 2 · 付费服务

生物聚合物与材料 · 合同生产（CMO/CDMO/委托加工）

领先企业与机构（摘自简报）

公司/机构国家核心产品/平台技术特点2026年状态
Magna International🇨🇦 加拿大EcoSphere生物基泡沫可再生成分达20%，生物基+回收多元醇operating
The Vita Group🇬🇧 英国Orbis回收成分泡沫欧洲首个回收成分软质聚氨酯泡沫产品线operating
Expan🇮🇹 意大利面向家具/福祉的发泡材料高性能粘弹性泡沫材料operating
Leesa Sleep🇺🇸 美国植物基床垫泡沫GreenFlex内部开发的生物基泡沫用于整条床垫产品线operating

5 · 法规与市场准入

进入俄罗斯/欧亚经济联盟: PACK · 欧亚经济联盟认可机构
符合性声明；如需检测“可生物降解”声称，最长约6–7个月
仅供参考，非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
美国

在USDA BioPreferred计划激励措施的支持下，美国正推动生物基泡沫在汽车座椅及消费床垫中的应用。

Magna的EcoSphere汽车泡沫、Leesa的GreenFlex床垫泡沫、USDA BioPreferred支持#

  • Magna International： 其面向汽车座椅的EcoSphere生物基泡沫采用经加工的植物基多元醇，可再生成分含量达20%，将生物基与再生原料结合，同时满足OEM性能及可制造性要求。
  • Leesa Sleep： 其内部开发的植物基泡沫GreenFlex目前已用于该公司大多数床垫产品线，反映出生物基泡沫正进入主流直销寝具市场。
  • USDA BioPreferred计划： 联邦采购优惠及标签支持持续支撑美国大豆及蓖麻油衍生聚氨酯泡沫在家具及寝具中的市场发展。
欧盟

在循环经济行动计划的压力下，欧盟在床垫及家具泡沫循环性方面处于领先地位，将回收泡沫成分与生物基多元醇相结合。

The Vita Group的Orbis回收成分泡沫、Expan的家具泡沫解决方案、嵌入式酶生物降解研究#

  • The Vita Group： 其Orbis泡沫系列是欧洲首个围绕消费后回收泡沫及床垫成分构建的软质聚氨酯泡沫产品线，面向床垫、寝具及家具应用，提升了循环性并降低了二氧化碳排放。
  • Expan（意大利）： 为家具及个人福祉应用生产发泡材料解决方案，包括采用先进加工技术及认证的高性能粘弹性材料。
  • 嵌入式酶研究： 一项发表于2025年末/2026年初的Green Chemistry研究表明，在标准熔融加工过程中将热稳定角质酶直接嵌入热塑性聚氨酯，可在活性污泥条件下显著加速生物降解，为欧洲泡沫开发商所追求的酶触发生物降解方法提供了科学验证。
中国

中国庞大的制鞋及家具制造基地正在采用蓖麻油生物多元醇，以降低出口聚氨酯泡沫产品的碳足迹，尽管未能证实存在与本文所述美欧参与者规模相当的单一专门可生物降解泡沫公司。

浙江/福建制造集群的蓖麻油多元醇采用、国内蓖麻油供应链背景#

  • 制造集群采用： 作为中国制鞋（鞋底泡沫）及家具制造中心的浙江省及福建省的中国工厂，已大规模采用蓖麻油生物多元醇，以降低出口泡沫产品的碳足迹。
  • 国内蓖麻油供应链： 中国是全球三大蓖麻油主产地之一，与印度及巴西并列，使国内泡沫制造商能够直接获取蓖麻油衍生多元醇原料而无需依赖进口。
  • 确认缺口： 尽管蓖麻油多元醇的市场背景已通过中国市场研究信源得到充分记录，但未能通过2026年现场信息源独立证实存在与Magna、The Vita Group或Expan规模相当的具体中国可生物降解聚氨酯泡沫公司。

6 · 资金：招标与资助

资助替代杀生物产品中的有害物质
European Commission · 欧盟
2027年9月22日
341 天

7 · 技术栈与创新

可生物降解聚氨酯泡沫技术栈将生物基原料化学与酶基报废工程相结合：

  1. 蓖麻油多元醇合成：
    • 用二醇对环氧化甘油三酯进行开环，或对油中双键进行催化氢甲酰化后加氢至羟基，生产满足泡沫级聚氨酯性能所需2.8以上羟基官能度的生物多元醇。
  2. 嵌入式角质酶生物降解：
    • 热稳定角质酶在最高200摄氏度的标准熔融加工过程中直接嵌入聚合物，在干燥泡沫中保持休眠状态，但一旦材料进入温暖潮湿的堆肥或活性污泥环境即激活酯键水解，最新研究显示相较外加酶，降解产物释放量最高可提升32倍。
  3. 二氧化碳/水发泡剂：
    • 水与异氰酸酯之间的放热反应原位产生二氧化碳使聚合物膨胀成泡沫，完全消除了对具有高全球变暖潜势的含氟（HFC）发泡剂的需求。

来源 4 · 0 独立来源 · 4 生产商网站

生产商自有网站 4

  1. Magna international 生产商 核实于 2026-04-23 · 未保存链接
  2. The vita group 生产商 核实于 2025-09-16 · 未保存链接
  3. Expan 生产商 核实于 2025-05-14 · 未保存链接
  4. Leesa sleep 生产商 核实于 2026-06-23 · 未保存链接